WŁADYSŁAW KŁOSSOWSKI, STANISŁAW MERCIK
W PŁYW W IELOLETNIEGO STO SO W A N IA O BO R NIK A , W A PN O W A N IA , N A W O Ż E N IA PO T A SE M I ZM IA N O W A N IA N A NIEKTÓRE W ŁAŚCIW O ŚCI FIZYCZNE I FIZYKOCHEM ICZNE
G LEBY
W arzywniczy Zakład Doświadczalny Reguły Instytut Chemii i Chemii Rolniczej SGGW -AR Warszawa
T rw ałe zm ian y cech fizy k o ch em iczn ych g leb y pod w p ły w em sto sow ania obornika, n aw ozów w ap n iow ych lub p otasow ych i zm ian ow a- nia n astęp u ją bardzo p ow oli. U stalen ie k ierunku ty ch zm ian w zasa dzie jest m ożliw e dopiero po u p ły w ie d łu giego czasu w trw a ły ch do św iad czeniach p olow ych . W P olsce dośw iadczenia tak ie prow adzi się od p ięćd ziesięciu k ilk u la t na P olu D ośw iad czaln ym SG G W -A R w S k ier n iew icach . W oparciu o te dośw iadczenia ukazało się w iele publikacji. Żadna z nich jednak n ie p rzedstaw ia szczegółow o zm ian, jakie zaszły w e w łaściw o ściach fizy czn y ch g leb y naw ożonej badanym i sposobam i. W pracy naszej lu k ę tę staraliśm y się uzupełnić.
METODY
T rw ałe dośw iadczenia n aw ozow e prow adzono nieprzerw an ie od
1923 r. na P o lu D ośw iad czaln ym SG G W -A R w S k iern iew icach , które założono na gleb ie p seu d ob ielicow ej, m ało próchnicznej o sk ład zie m e ch an iczn ym w w arstw ie ornej p iasków g lin ia sty ch (tab. 1).
M etoda prow adzenia tych d ośw iadczeń oraz otrzym ane p lo n y b y ły ju ż p ub likow an e i dlatego je p om inięto [6, 10]. W badaniach n aszych uw zględ n ion o te kom binacje, k tóre m o g ły m ieć w p ły w na fizy k o ch e m iczne w ła ściw ości gleb y. U w zględ n ion o n astęp u jące k om binacje w ie lo letn ich dośw iadczeń p row adzonych w n iezm ien ion ym stan ie od 1923 r.: — pole D — stałe naw ożenie: obornik + Ca, C aNPK , N P K , CaN P p rzy u praw ie żyta w m on ok ultu rze (tab. 2 i 3). Obornik sto su je się co rok w daw ce 20t/ha;
5 4 W. K łossow ski T a b e l a 1 Z a w a r to ^ J p o s z c z e g ó ln y c h f r a k c j i /w >0/ w g l e b a c h , n a k t ó r y c h p ro w ad zo n e są w i e l o l e t n i e d o ś w i a d c z e n i a naw ozow e J l r r a j n e w y n ik i o z n a c z ę /: n a p o s z c z e g ó ln y c h p o l e t k a c h Tlio c o n t e n t o f p a r t i c u l a r f r a c t i o n s / i n :/о/ i n s o i l s , on w h ic h l o n g - t e r m f e r t i l i z a t i o n e x p e r i m e n t s a r e c a r r i e d o u t E x tre m e v a l u e s o f d e t e r m i n a t i o n s on p a r t i c u l a r p l o t s Лг р о Г ; r i e I d :.To . i ’i a s o k S and F y ł V ery f i n e dan d f r a c t i o n C z ę ś c i s p ł a w i a l n e o i l t a n d c l a y o g ó łe m t o t a l c z ę ś c i k o l o i d a l n e c o l l o i d a l p a r t i c l e s D b ;j - 12 15 - 19 13 - 16 6 - 7 E bb - и 1 2 - 2 0 14 - 16 7 - 9 A С 6 - 71 1 5 - 1o 1-1 - 16 b D - .i.o n o k u Ic u ra ż y t a - r y e i..o:,oou 1 c u re
'£ - Li.iii't-’io .v a n ie p c i owo z o b o r n i k i c D i л o t ;/1 kov; ym i
5- f i e l d c r o p r o t a t i o n w ith f a r m y a r d . . i ^ u r e and l e j u i . i i n o u j c r o p s A - Z i^ia r.o w an ie d o w o ln e b e z o b o r n ik a i r.io ty łk o w y ch
a r b i t r a r y c r o p r o t a t i o n w ith o u t f a r m y a r d m an u re an d le g u m in o u s c r o p a
roślin w zm ianow aniu p ięciop olow ym — ziem niaki na oborniku, jęcz m ień jary, k oniczyna czerw ona, pszenica ozim a, żyto (tab. 3 i 4);
— p ole A — stałe naw ożenie: Ca N PK , CaNP przy upraw ie roślin w zm ianow aniu d ow oln ym bez obornika i bez roślin m o tylk o w y ch (tab. 5).
Na polach D i E prowadzi się dośw iadczenia w pięciu, a na polach A w trzech pow tórzeniach. W apno tlen k ow e stosu je się na polach D i A co 4 lata (16 q/ha CaO), a na polach E co 5 lat pod jęczm ień (20 q/ha CaO). D aw ki naw ozów m in eraln ych od roku 1975 zw iększano z 30 do
T a b e l a .2 W ł a ś c iw o ś c i f iz y k o c h e m i c z n e g le b y w z a l e ż n o ś c i od w i e l o l e t n i e g o n a w o ż e n ia o r g a n i c z n e g o i m i n e r a l n e g o p r z y u p r a w ie ż y t a w m o n o k u ltu r z e P h y s i c o - c h e m i c a l p r o p e r t i e s o f s o i l a e p e n d in g on th e l o n g - t e r m o r g a n i c a n d m i n e r a l f e r t i l i z a t i o n i n th e r y e m o n o c u ltu r e N aw o żen ie od 1923 r . F e r t i l i z a t i o n s i n c e 1523 Z a w a r to ś ć p r ó c h n i c y % Humus c o n t e n t % P o je m n o ść k o m p le k s u o o r p c y j - n s g o S u n a s a s a d ue pH KC1 G ę s to ś ć c h w ilo w a g /c m 3 P o je m n o ść w cdna k a p i l a r n a . 7о C a p i l l a r y W 3 te r c a p a c i t y , % W s p ó łc z y n n i k p r z e p u s z c z a ł - n o ś c i P r o c e n t ^ g r u z e łk ó w o 0 > 0 , 2 5 mm S o r p t i o n co m p le x c a p a c i t y me Sum o f b a s e s me I n s t a r , осг-' ne o u s d e n s i t y g /cm -3 o b j ę t o ś c io w a v e l u - me c r i c m a k ay -m a ln a maximum P e rm e a b i - l i t y c o e f f i c i e n t P e r c e n t o f a g r e - g a t e s o f 0 > 0 ,2 5 mm O b o r n ik + Ca F a r m y a r d m a n u re + Ca 2 ,1 8 7 ,0 1 6 ,3 7 5 , 9 1 ,7 5 3 1 ,0 1 8 ,4 1 ,3 7 4 , 6 CaNPK 1 ,3 9 6 , 7 4 4 ,9 8 6 ,1 1 ,0 4 2 9 , 3 1 6 ,5 1,0 6 "■ 3 , 5 NPK 1 , 1 6 4 ,8 2 3 ,4 5 4 , 6 1 ,8 3 2 9 ,2 16 ,6 0 , 7 7 3 ,3 CaPN 1 ,1 3 5 ,6 6 4 ,8 4 5 , 6 1 ,8 5 2 8 ,5 1 5 ,8 0 , 9 4 3 , 5 NUR - LSD - - - - 0 , 0 7 1 ,5 9 1 ,6 3 0 ,5 0 0 , 9 0
T a b e l o 3 W ł a ś c iw o ś c i f i z y k o c h e m i c z n e f ;l? b w z a l e ż n o ś c i od w i e l o l e t n i e g o n a w o ż e n ia p r z y u p r a w ie r o ś l i n w z .n ia n o w a n iu 5-p o lo w y m z o b o r n ik i e m i r o ś l i n ą n o ty łk o w ą P h y s i c o - c h e m i c a l p r o p e r t i e s o f s o i l d e p e n d in g on t h e l o r . c - t e m f e r t i l i s a t i o n w i t h i n t h e 5 - H o l d c r o n r o t a t i o n w ith f a r m y a r d m a n u re a n d a le g U K in c 'де c r o p N aw o żen ie c d 1923 r . F e r t i l i z a t i o n s i n c e 1923 Z a w a r to ś ć p r ó c h n i c y R fim n c o n t e n t % P c jc rc n o ś ć k o m p le k s u s o r p c y j n e g o ina S o r p t i o n ссглр!з:с c a p a c i t y 'п о Suma z a e a d C:S Suc: o f b a z o o Е1Э pH KOI CaNPK 1 .5 9 4 ,6 3 3» 77 5 .2 1ÎPK 1 .5 1 4 , [о 2 ,1 0 3 ,7 CaPN 1 ,2 5 4 ,4 9 3 ,2 7 5 ,1 T a b e l a 4 W ł a ś c iw o ś c i f i z y c z n e g le b y w r a l e ś n o ś c i od w i e l o l e t n i e g o n a w o ż e n ia p r z y u p r a w ie r o ś l i n w zmianowai'j.v.ï r- r o lo w y -л z o b o r r iik ie n : i v c .ś li n a m o ty lk o w ą P h y o i c a l p r o p e r t i e s o f r oi?, dy por.d J r.,'’ on th e l o n r —te rm f e r t i l i z a t i o n w i t h i n th e 5 - f i e l d c r o p r o t a t i o n v « h fn.jniya.rd m a n u re an d a lo ^ u r-iin c u s c r o p R o ś J i n a C r o p N a w o ż e n i e o d 1 9 2 3 г . F e r t i l i z a t i o n s i n c e 1 9 2 3 W i l g o t n o ś ć g l e b y w p r o c e n c i e c i £ : ; o r u S o i l m o i s t u r e i n w e i f j h v % P o j e m n o ś ć v’ o i n a ! г ч р 1 1 а : ; , г а v p r o b a n c i e o b j ę t o ś c i С а о л ' 1 w a t e r o s p a л .■ t y , i n V о 1 % W s p ó ł c z y n n i k p r z e p u s z c z a l n o ś c i P e r m e a b i l i t y c o e f f i c i e n t P r o c e n t g r u z e ł k ó w о 0 > O j , 2 5 п т а Г е г c e n t o f a g g r e g a t e s o f $ > 0 , 2 5 mm J ę c z m i e ń C a N P K 1 8 , 6 3 2 , 3 1 , 0 7 3 , 8 5 B a r l e y Ï I P X 1 6 , 7 3 2 , 7 0 ,5 0 3 ,5 8 C a P N 17*6 3 1 ,5 0 ,7 9 3 ,5 7 N U R - LSD 1 ,9 n i e i s t . n o n - s i g n . 0 ,2 9 n i e i s t * n o n - s i g n . P s z e n i c a C a N P K 1 7 ,7 3 4 ,0 0 ,7 8 3 ,0 2 W h e a t N F K 1 6 ,9 3 3 , 3 0 ,4 9 2 ,9 1 C a P N 1 8 ,9 3 2 ,2 0 ,6 5 2 ,9 3 N U R - LSD 0 , 8 n i e i s t . n o n - s i e n . 0 ,2 8 n i e i s t . n o n - s i g n . 90 kg N, z 30 do 60 kg P 20 5 i z 30 do 110 kg K 20 na hektar. P róbki g leb y do analiz pobierano po zbiorze roślin w 1976 r.
A n a lizy g leb y w yk on ano n astęp u jącym i m etodam i: skład m ech a n iczn y oznaczono m etodą B oujoucosa w m od yfik acji C asagrande’a i P ró szyń sk iego, sum ę zasad i pojem ność sorpcyjną m etodą K appena, próch nicę m etodą Tiurina. O znaczenie tych w łaściw ości gleb w yk on ano w m ieszanin ie próbek pobranych z w szy stk ich p ow tórzeń dla badanych k om binacji dośw iadczenia i dlatego w yn ik ów ty ch analiz n ie opraco w ano sta ty sty czn ie.
Z każdego poletka pobierano d w ie próbki g leb y o n ie naruszonej struk tu rze za pom ocą cylin d rów o pojem ności 200 cm 3. W tak pobranej próbce określano ciężar ob jętościow y, w ilgotn ość gleb y , pojem ność ka pilarną i w sp ółczyn n ik przepuszczalności [12, 17]. S tru k tu rę g leb y ok reś- pilarną i w sp ółczyn n ik p rzyepu szczalności. S tru k tu rę g le b y określano
56 W. K łossowski
T a b e l a 5
.V ła ś ci \ vo śc i f i z y c z n o i f i z y k o c h e m i c z n e ę l e b w z a l e ż n o ś c i od w i e l o l e t n i e g o na wo ż en ia p rzy unrawic r o ś l i n w zmi.-nov'rr.iu dowolnym bez o b o r n ik a i b es mot ylko wy ch P h y s i c a l and p hy si c o - c h o . T . ic a l p r o p e r t i e s o f г--, o i ! d e p e n d i n g on the l o n ^ - t c r r . f e r t i l i z a t i o n
w i t h i n V.V, a r b i t r a r y cr o p r o t a t i o n w i t h o u t farmyard manure and l e cruminous c r o p s
o d 1 3 r . i o r t i i i z a t i o n s i n c e 1 9 2 3 r> ':'.V; r t o ś ć p r ó c h n i c y liU.uUS e o n t o n t P c j e n i n o ś ć k o r c p i i - k s u s o r p c y j n e g o , ' n e J o r p t i o r . c a p a c i t y c o r . p l e : c S u r e O IXI'.. Oj. b a r . e s me р л KC1 P o . i e r - . n o ś ć w o d - г л ’ k a p i l a r n a w p r o c e n c i e o h . i ę t o ś c . i • C a p i l l a r y w a t e r c a p a c i t y i n v o l % Wspo-I c z y n n i k p r z e p u s z c z a ł - j r . o ś c i P c r r . e a b i l i t y c o e f f i c i e n t P r o c e n t ? : г и -; г-;э Ik.V-.v с 0 > 0 , 2 5 cun P e r c c n t o f a r ^ r e ß ü с е л o F ç f > 0 , 2 5 nm • с а : : г к 1 . 2 1 < , 9 9 4 , 3 3 5 , 6 3 0 , 2 0 , 3 2 3 , 1 3 : :i k 1 , ? 1 3 , 1 - 0 , 9 0 3 , 0 2 9 , 7 0 , 5 0 2 , 7 8 1 , П 5, 1 6 4 , 3 6 5 , 7 3 1 , 5 0 , 4 3 3 , 1 0 : :ur - l j;, - ~ n i e i s t , n o n - s i ^ . 0 , 4 0 ni -.; i s t .
metodą stosowaną w Zakładzie Agrotechniki In s ty tu tu Sadownictw a
[9]. W ty m celu z każdego poletka w ycinano duże b ry ły gleby
(14X 10 X 5 cm). Po wysuszeniu w te m p e ra tu rz e pokojowej każdą bryłę rozdrabniano i przesiewano przez sito o średnicy oczek 10 mm, a n a stępnie przez sito o średnicy oczek 2 mm. Z z a trzym an ych na drugim sicie gruzełków odważono 30-gramowe próbki i po podsiąkow ym n a s y ceniu wodą frakcjow ano je na zestawie sit o średnicy: 1, 0,5 i 0,25 m m ( r y s . 1).
Aparat do oznaczania struktury gleby Apparatus for soil structures determination
O trzym ane w y n ik i po odpow iednim p rzeliczen iu p ozw alają określić w badanej próbce g leb y średni ciężar gru zełk ów o śred n icy > 0,25 mm .
W ykonanie analiz w próbkach pobranych z każdego poletk a pozw o liło na sta ty sty czn e opracow anie w yn ik ów , dokon yw an e m etodą ana lizy w arian cyjn ej, stosu jąc te st D unkana przy poziom ie 0,05. W ta belach zam ieszczono tylk o te w y n ik i analiz, które ok azały się s ta ty styczn ie istotn e.
WYNIKI
W yn ik i an alizy składu m ech anicznego próbek g leb y pobranych z pól, na k tórych prow adzono om aw iane dośw iadczenia, są zbliżone, co upo w ażnia do w yciągn ięcia ogóln iejszych w n iosk ów (tab. 1).
Na polu D. na k tórym od 1923 r. upraw iano żyto w m on ok ultu rze, w yraźn ie zaznaczyło się działanie obornika stosow an ego co rok (tab. 2). Z aw artość próchnicy w gleb ie naw ożonej obornikiem w zrosła o 0,79 do 1,05% w porów naniu z pozostałym i kom binacjam i.
W apnow anie g leb y przy p ełn ym n aw ożeniu (CaNPK) rów nież n ie znacznie zw ięk szy ło zaw artość próchnicy w gleb ie (o 0,23%) w sto su n ku do ob iektów nie w ap n ow anych (NPK ). S tosow an ie obornika zw ięk szało rów n ież pojem ność kom p leksu sorp cyjnego i sum ę zasad w ba danych glebach. O dczyn g leb y na p oletkach, gdzie nie w apnow ano, je st znacznie n iższy niż na poletkach w ap n ow anych. S tosow an ie obornika znacznie zm n iejszyło ch w ilow ą gęstość, a w yra źn ie zw ięk szy ło kapilarną pojem ność w odną, w sp ółczyn n ik przepuszczalności i popraw iało stru k turę gleb y. N atom iast ani w apnow anie, ani naw ożenie p otasem nie m iało w p ły w u na te cech y (tab. 2).
W yn ik i analiz próbek pobranych z pól E, na k tórych upraw ia się roślin y w zm ianow aniu pięciop olow ym , w yk aza ły, że w ap n ow anie w y w ierało k orzystn e działanie na sum ę zasad i odczyn g leb y (tab. 3). P rób ki do badań fizy czn y ch w łaściw ości gleb y pobierano z dw óch pól w tym zm ianow aniu — po p szen icy i po jęczm ien iu (tab. 4). Na ty ch polach w ap n ow an ie isto tn ie zw ięk szy ło w ilgotn ość gleb y. Isto tn ie niższą w il gotn ość g leb y stw ierd zon o na poletkach bez naw ożenia potasem . Na po lu tym kapilarna p ojem ność wodna nie była u zależniona od badanych czynników . Pod obu roślinam i w yraźn ie zaznaczył się w p ły w w ap n o w ania na w sp ółczyn n ik przypuszczalności. O trzym ano w y ż sz y w sp ó ł czynn ik przepuszczalności na poletkach w ap n ow anych (CaNPK) niż na nie w ap n ow anych (NPK). Na kom binacjach bez potasu (CaNP) o trzy m ano n iższy w sp ółczyn n ik przpuszczalności niż przy p ełn ym n aw ożeniu m in eraln ym , jednak różnice te nie są udow odnione sta ty sty czn ie. D zia łanie w apnow ania na struk tu rę g leb y było n ieisto tn e, n iem n iej obser w u je się pew ną różnicę m ięd zy kom binacjam i. O trzym ano nieznaczną popraw ę stru k tu ry gleb y pod w p ły w em w apnow ania. P o n iew aż w ap n
o-58 W. K łossow ski
w an ie i n aw ożen ie potasem n ie różn icow ały ciężaru ob jętościn ow ego i m aksym alnej pojem ności w odnej gleb , dlatego w y n ik ó w pom iarów ty ch w łaściw o ści nie zam ieszczono w tabelach.
Na polach A, gdzie upraw ia się roślin y w zm ian ow an iu d ow olnym , w ap n ow anie w p ły w a ło na badane w łaściw ości g leb (tab. 5). Z aznaczył
się dodatni w p ły w w apnow ania na p ojem ność k om p leksu so rp cy j
nego, sum ą zasad i odczyn gleb y. Istotn e różnice m ięd zy k om b in a cjam i dośw iadczenia stw ierd zon o tylk o w przypadku oznaczenia w sp ó ł czyn n ik a przepuszczalności. W sp ółczyn nik ten b ył isto tn ie w y ż sz y na kom binacjach z w ap n ow aniem g leb y i przy p ełn y m n aw ożeniu w po rów naniu z pozostałym i kom binacjam i. W apnow anie działało w p ew n ym stopniu na zw ięk szen ie kapilarnej p ojem ności w odnej i na popra w ę stru k tu ry g leb y m ierzonej procentow ą zaw artością gru zełk ów o śred n icy > 0,25 mm , różnice jednak nie b y ły istotn e.
W yniki pom iarów w yk on an ych na polach ze zm ian ow an iem p ięcio polow ym z obornikiem i rośliną m otylk ow ą (pole E) oraz na polach w zm ianw aniu d ow oln ym bez obornika i bez roślin m oty lk o w y ch (pole A) nie są jednoznaczne.
Na polach E (tab. 3) zaw artość p rónicy w gleb ie je st znacznie w yższa n iż na polach A (tab. 5), na k tórych nie stosu je się obornika i n ie upraw ia się roślin m otylk o w ych . S tosow an ie obornika i upraw a roślin m oty lk o w y ch zm n iejszyło różnice m ięd zy kom binacjam i d ośw iad czenia w p ojem ności k om p leksu sorp cyjnego i w sum ie zasad gleb. Na polach A, gdzie upraw iano roślin y w zm ianow aniu d ow oln ym bez obor nika i bez m otylk ow ych , efek t w apnow ania na pojem ność k om pleksu sorp cyjnego i sum ę zasad gleb okazał się w yraźn iejszy .
N atom iast na polu E struktura gleb y była lepsza. P ro cen t g ru zełk ów o śred n icy > 025 m m b ył nieco w ięk szy na polach E (2,91-3,85) niż na polach A (2,78-3,15). W pozostałych badanych w łaściw ościach g leb y nie stw ierd zon o różnic m ięd zy tym i polam i.
N a leży jeszcze zaznaczyć, że zaw artość próchnicy, pojem ność k om p lek su sorp cyjnego oraz sum a zasad b y ły n ieco w ięk sze na polu, gdzie upraw ia się żyto w m on ok u ltu rze (tab. 2) niż na polach ze zm ia n ow a n iem d ow olnym (tab. 5). R ów nież w sp ółczyn n ik przepuszczalności oraz zaw artość gru zełk ów o śred n icy > 0,25 m m b y ły w ięk sze na polu, gdzie uprawia się żyto w m onokulturze.
DYSKUSJA
T rw ałych k ilk u d ziesięcio letn ich dośw iadczeń n aw ozow ych w Europie je st w su m ie nie w ięcej niż 10. T em atyka tych d ośw iarczeń była przed m iotem sym p ozju m w e Francji w 1976 r. Jak w yn ika z p ub lik ow an ych
m ateriałów , tylk o w n ieliczn ych dośw iadczenia określono zm iany cech fizyczn y ch pod w p ły w em w ielo letn ieg o naw ożenia. Zarówno w n aszych , jak i w w ielu in n ych w ielo letn ich dośw iadczeniach n aw ozow ych dużo w yraźn iej zaznaczyło się działanie naw ożenia organicznego na w ła ści w ości ch em iczn e niż fizyczn e gleb. W w ielo letn ich d ośw iadczeniach n a j w ięk szy w p ły w na te w łaściw ości w y w iera ł obornik, m n iejszy w apno, a n a jm n iejszy naw ozy m ineralne.
Zm ian w składzie m ech an iczn ym pod w p ły w em w ielo letn ieg o n a w o żenia n ie stw ierd zon o zarów no w tych , jak i w in n ych dośw iadczeniach [1, 14].
G ęstość i ciężar w ła ściw y gleb w trw ałych d ośw iadczeniach n a w o zow ych oznaczono tylk o sporadycznie [2, 14]. W sta ły ch dośw iadcze niach prow adzonych od 1897 w północnej A n glii [2] stw ierd zon o m n iej szą gęstość na poletkach naw ożon ych obornikiem niż na naw ozach m i n eraln ych . N ajniższą g ęstość otrzym ano przy jed n ostron n ym d łu g o let n im stosow an iu sam ego azotu, sam ego potasu i azotu z potasem . W n a szych dośw iadczeniach tylk o w ielo letn ie stosow an ie obornika istotn ie zm n iejszyło ch w ilow ą gęstość gleb. Inne czyn n ik i (w apnow anie, n a w o zy m in eraln e, zm ianow anie) nie zróżn icow ały w isto tn y sposób gęstości ch w ilow ej.
D ość często w trw ałych dośw iadczeniach n aw ozow ych oznaczono sto sunki w od n e [2, 5]. W dośw iadczeniach an gielsk ich [2] w sp ółczyn n ik przepuszczalności gleb b ył tym w ięk szy , im m niejsza b yła g ęstość, na p rzykład na poletk ach n aw ożon ych obornikiem . R ów nież w n aszy ch dośw iadczeniach stosow an ie obornika zw ięk szyło w sp ó łczyn n ik p rze puszczalności gleb, przy czym otrzym a liśm y istotn ie w y ż sz y w sp ó łczy n nik przepuszczalności na obiektach sy stem a ty czn ie w ap n ow an ych n iż na nie w ap n ow anych. W w ięk szości w ielo letn ich dośw iadczeń [3, 4] ilość w od y dostępnej była znacznie w ięk sza na obiektach n aw ożon ych obor n ik iem niż naw ozam i m in eraln ym i. N ajm niejszą ilość w o d y dostępnej stw ierd zon o na poletkach w ogóle n ie n aw ożonych. W n aszych dośw iad czeniach obornik istotn ie zw ięk szy ł kapilarną pojem ność w odną. Na n iek tóry ch polach rów nież w ap n ow anie nieznacznie zw ięk szy ło ob jęto ściow ą i m aksym alną kapilarną pojem ność w odną (tab. 2 i 5).
P orow atość gleb badano tylk o sporadycznie. B y ła ona ściśle u zależ niona od jej gęstości i pojem ności w odnej. O trzym ano [5] w ięk szą po jem n ość gleb na oborniku n iż na naw ozach m in eraln ych . N atom iast zróżn icow an ie form n aw ozów m in eraln ych nie zm ieniało p orow atości gleb [16].
S tru k tu rę g leb y w w ielo letn ich dośw iadczeniach n aw ozow ych ba dano rzadko. W sta ły ch dośw iadczeniach n aw ozow ych prow adzonych w L auchstädt [5] otrzym ano w ięcej trw ałych gru zełk ów przy sto sow a niu obornika n iż na sam ych naw ozach m in eraln ych . D od atk ow e sto so w an ie n aw ozów m in eraln ych obok obornika zm n iejszało ilość trw ałych
60 W. K łossow ski
gru zełk ów . W naszych dośw iadczeniach stosow an ie obornika istotn ie popraw iło struk tu rę gleb y. Na k ilk u p oletk ach rów nież w ap n ow anie dodatnio w p ływ ało na stru k tu rę, zw iększając zaw artość gru zełk ów o śred icy > 25 mm , przew ażnie jednak różnice n ie b y ły istotn e. Z m iany w zaw artości p róchnicy w gleb ie pod w p ły w em trw ałego zróżn icow a nego naw ożenia w ielo letn ieg o badano w e w szy stk ich dośw iadczeniach [1, 2, 4, 11, 12, 14, 16]. W d ośw iadczeniach tych , zarów no jak w naszych, ilość próchnicy w g leb ie była znacznie w yższa na naw ozach organicz n ych niż na m in eraln ych . P oszczególn e form y n aw ozów m in eraln ych w n iew ielk im stopniu w p ły w a ły na um iany p róch n icy w gleb ie. W n a szych badaniach zarówno w ap n ow anie, jak naw ozy p otasow e p rzew aż nie zw ięk szały n iezn aczn ie ilość su bstan cji organicznych w gleb ie.
W ieloletn ie n aw ożenie organ iczn e i w ap n ow anie zm ieniało rów nież pojem ność sorpcyjną, stop ień w y sy ce n ia gleb zasadam i i pH. Jak n a le żało oczekiw ać, zarów no nasze w yn ik i, jak i z liter a tu r y [1, 4, 12, 13] w skazują na w yższą pojem ność sorpcyjną g leb y przy w ielo letn im sto sow aniu obornika niż naw ozów m in eraln ych .
D ostępna literatura w zasadzie nie podaje w p ły w u trw ałego w ie lo letn iego zm ianow ania roślin na om aw iane w ła ściw ości gleb. Z n aszych badań na p odk reślenie zasłu gu je to, że zaw artość próchnicy, pojem ność kom p leksu sorp cyjnego, suma z a sa d /w sp ó łc zy n n ik przepuszczalności i za w artości gru zełk ów o śred n icy > 0,25 m m b y ły n aw et n iezn aczn ie w y ż sze na polu z m onokulturą żyta niż w zm ianow aniu d ow olnym . Można w ięc sądzić, że niższe p lo n y żyta u praw ianego w m on ok ultu rze niż w zm ianow aniu d ow olnym nie w yn ik ają z pogorszenia w łaściw ości fiz y k och em icznych gleb.
WNIOSKI
W yniki badań w łaściw ości fizyczn y ch i fizyk och em iczn ych gleb w trw ałych dośw iadczeniach naw ozow ych, prow adzonych od 1923 r. na polu d ośw iadczalnym SGG W -AR w Skierniew icach , pozw alają na w y ciągn ięcie n astęp u jących w niosków :
1. W ieloletn ie stosow an ie obornika na polu z m onokulturą żyta zw iększało zaw artość próchnicy, pojem ność kom pleksu sorp cyjnego, sum ę zasad i pH g leb y. Pod w p ły w em obornika zw iększała się rów n ież kapilarna pojem ność w odna, w sp ółczyn n ik przepuszczalności oraz po
praw iała się struktura gleb y. N aw óz ten isto tn ie zm niejszał gęstość gleb y.
2. W apnow anie stosow an e w zm ianow aniu pięciop olow ym z oborni kiem i rośliną m otylk ow ą zw iększało sum ę zasad, w ilg otn o ść g leb y, w sp ółczyn n ik przepuszczalności i n ieznacznie popraw iało struk tu rę g le by. W apnow anie na polach, na których upraw iano roślin y w zm iano w aniu d ow olnym bez obornika i bez roślin m oty lk ow ych , zw iększało po
jem n ość k om p leksu sorp cyjnego, sum ę zasad, kapilarną p ojem ność w od - ną i popraw iało stru k tu rę gleb y oraz isto tn ie zw iększało w sp ó łczy n n ik p rzepuszczalności p rzy p ełn y m n aw ożen iu m in eraln ym .
3. Z badanych czyn n ik ów n a jm n iejszy w p ły w na w ła ściw o ści fiz y c z n e gleb w y w ie ra ł potas. M ożna jednak stw ierd zić, że w ielo letn ie stoso w an ie tego składnika zw ięk szało zaw artość p róch n icy oraz w sp ó łczy n n ik p rzepu szczalności gleb .
4. Z aznaczył się rów n ież p ew ien w p ły w trzech sp osobów zm ia n o w a- nia na badane w ła ściw o ści fizyczn e gleb. N ajw ięk szą kapilarną p o jem ność w odną otrzym ano przy upraw ie roślin w zm ianow aniu p ięciop olo- w y m z obornikiem i rośliną m otylk ow ą. N a jw ięk szy w sp ó łczy n n ik p rze p u szczaln ości otrzym ano na polu z m onokulturą żyta.
Z aw artość gru zełk ów o śred n icy > 0 ,2 5 m m b yła w ięk sza na polu z m on ok ultu rą żyta i na polu z jęczm ien iem w zm ianow aniu p ięciopo- lo w y m n iż na p ozostałych polach.
LITERATURA
[1] A l i e s z i n C. N.: Izm ienienije m inieralogiczeskow o sostawa poczwy podzoli- stowo lipa w rezultatie m nogolietniego prim ienienija udobrienija. Izw. Tin. Sielchoz. Akad., 6, 1963, 64-73.
[7] A r n o 1 d F. W., H u n t e r F., G o n z a l e r P., F e r n a n d e r P.: Long term grassland experim ents at Cockle park. Ann. Agron. 27, 1976, 1027-1042. [3] C z e r a t z k i W.: Unterzuchungen über K rüm m elstabilität an einen K alk
versuch. Z. für Pfl. Düng. Bodenkunde 78, 1957, 2/3, 34-62.
[4] De L a l a n d e G r e m e r L. C. M.: Experience de fertilization m inerale et organique sur prairie perm anent D ’am eland (1899-1969). Amn. agron. 27, 1976, 5/6, 1007-1026.
[5] Der statische Versuch Lauchstadt in sieben Jarzehnten. Berlin 1970, 1— 192. [6] G ó r a l s k i J., G u t y ń s k a B., M e r c i к S.: Trwałe doświadczenia n a w ozow e prowadzone od 1923 roku w Skierniew icach. Rocz. Nauk roi. 103-A-2, 1Ö78, 111-130.
[7] H u r i c h J., S k ł o d o w s k i P.: W pływ nawożenia i płodozmianu na struk- sturę gleby. Biul. Warz. 6, 1962, 126-135.
[8] J a g o d a J., S k ą p s k i H.: W pływ w ieloletniego nawożenia w arzyw w y łącznie nawozam i m ineralnym i lub obornikiem na niektóre fizyczne w łaści w ości gleb. Rocz. Nauk. roi. 91-A-2, 1966, 337-360.
[9] К ł o s s o w s к i W.: W pływ m urawy i czarnego ugoru na strukturę gruzeł- kowatą gleby w sadzie. Prace Inst. Sad. 21, 1972, 27-32.
[10] K u s z e w s k i L.: W pływ nawożenia organicznego i m ineralnego na zawar tość i niektóre w skaźniki jakościow e substancji próchnicznej gleby. Rocz. Nauk roi. 9 8-A -l, 1972, 7-27.
[11] Ł y k ó w A. M.: Roi dlitielnow o prim ienienija udobrienij, siewooborota i m o nokultur w izm ienienij organiczeskowo w ieszczestw a w poczwie podzolistoj tipa. Izw. tim. sielchoz. akad. 6, 1963, 57-63.
[12] Rotham sted E xperim ental Station. Report for 1968, Harpenden 1969, 63, 9. [13] Statens Planteavlam ods. 1971, 1-64.
62 W. K łossow ski
et l’absorption des elem ents m inaraux par les cultures dans L ’essai a long terme du champ ”E” de Gottingen. Ann. Agron. 27, 5-6, 1976, 703-71.
[15] T r z e c k i S. r K r ó l H., S z u n i e w i c z J.: M etody oznaczenia różnych pojem ności wodnych porowatości różnicowej gleb. PTG, W arszawa 1971. [16] W i l l i a m s R. J., С о с к е G. W.: Some effects of farm yard manure and
of grass residues on soil structure. Soil Sei. 92, 1961, 30-39.
в . к л о с с о в с к и , с. М Е Р Ц И К ВЛИЯНИЕ МНОГОЛЕТНЕГО ПРИМЕНЕНИЯ НАВОЗА, ИЗВЕСТКОВАНИЯ, УДОБРЕНИЯ КАЛИЕМ И ЧЕРЕДОВАНИЯ КУЛЬТУР НА НЕКОТОРЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЧВЫ Опытная станция овощеводства в Регулах; Институт химии и агрохимии, Варшавская сельскохозяйственная академия Р е з ю м е Исследования проводились в 1976 году на опытном поле ВСА в Скерневи- цах, на длительных опытах, проводимых непрерывно с 1923 года. Почва в опы тах псевдоподзолистая, слабо перегпойиая с механическим составом в пахотном слое суглинистых песков (табл. 1). Детальная опись методики опытов, а такж е урожаи, полученные за 50 лет проведения этих опытов изложены в предыдущих печатных трудах [6]. Образцы почв для исследований были отобраны из следующ их опытов: Поле Д. Многолетнее применение удобрений:
навоз-fCa, NPK, CaNPK, CaNP. Монокультура ржи. Навоз вносится ежегодно из расчёта 20 т. на га. Поле Е. Многолетнее применение удобрений: CaNPK, NPK, CaNP. Культура растений в пятипольном севообороте: картофель по навозу, ячмень яровой, клевер красный, пшеница озимая, рожь. Поле А. Многолетнее постоянное удобрение: CaNPK, NPK, СаРК. Возделывание растений при любом чередовании культур без внесения навоза и без сева бобовых растений. Опыты па поле Д и Е повторялись пять, а па поле А три раза. Известкова ние почв применяется на полях Д и А раз в 4 года (16 ц па га СаО), а на поле Е раз в 5 лет под ячмень (20 ц па га СаО). Дозы минеральных удобрений: 30 до 90 кг N, 30 до 60 кг Р 20 5 и 30 до 110 кг К 20 на га. Высшие дозы начали приме нять с 1975 г. Результаты определения ф изиф сских и физико-химических свойств почвы позволяют сделать следующие выводы: 1. Многолетнее применение навоза па поле, где возделывалась рожь в мпо- гокультуре повлекло за собой: повышение содержания перегноя, ёмкости сорб ционного комплекса, суммы поглощённых оснований и pH почвы. Применение навоза повысило капиллярную водоёмкость, коэффициент фильтрации, улучш а ло почвенную структуру и понижало объёмный вес почвы. 2. Известкование почвы, применяемое в пятипольном севообороте с навозом и бобовыми, повышало сумму поглощённых оснований, влажность почвы, к оэф фициент фильтрации и незначительно улучшало структуру почвы. Известко^ вапие полей, где возделываются растения при произвольном чередовании культур без внесения навоза и без сева бобовых, повышало ёмкость сорбционного ком
плекса, сумму поглощённых оснований, капиллярную водоёмкость и улучшало структуру почв, а такж е существенно увеличивало коэффициент фильтрации. 3. Удобрение калием повышало только содержание перегноя и коэффициент фильтрации. 4. Обнаружилось влияние севооборота на водоёмкость, коэффициент ф иль трации и на структуру почвы.
W. K ŁO SSO W SK I, S. MERCIK
INFLUENCE OF LONG-TERM APPLICATION OF FARMYARD MANURE, POTASSIUM FERTILIZATION AND CROP ROTATION ON SOME
PHYSICAL AND PHYSICO-CHEMICAL PROPERTIES OF SOIL V egetable C ultivation Experim ent Station Reguły,
D epartment of General and Agricultural Chemistry, W arsaw A gricultural U niversity
щ
S u m m a r y
The îe sp e ctiv e investigation were carried out in 1976 on an experim ental field at Skierniew ice of the W arsaw Agricultural U niversity, w ithin the fram ework of perm anent experim ents being carried out uninterruptedly since 1923. The field is situated on w eak ly humous pseudopodzolic soil, w ith the m echanical com po sition of loam y sand in the arable layer [Table 1]. The detailed description of the m ethod of the experim ents as w ell as yields obtained w ithin the period of 50 years of the experim ents is given in the previous publications [6].
Soil sam ples for the investigations w ere taken from the follow ing experim ents: Field D. M any-year fertilization: farm yard manure + Ca, CaNPK, NPK, CaNP. C ultivation: m onoculture of rye. Farmyard manure is applied every year at the rate of 20 t per hectare.
Field E. M any-year fertilization: CaNPK, NPK, CaNP. F ive-field crop rotation: potatoes on farm yard manure — summer barley — red clover — winter wheat — rye.
Field A. M any-year unchanged fertilization: CaNPK, NPK, CaPK. Arbitrary crop rotation, w ithout farmyard m anure and legum inous crops.
Experim ents on the fields D and E are carried out in five and on the field A in three replications. Lim ing is applied on the fields D and A avery 4 years (16 q CaO per hectare) and on the field E — every 5 years for barley (20 q CaO per hectare). The rates of m ineral fertilizers amount to 30-90 kg N, to 30-60 kg P 20 5 and to 30-110 kg K20 per hectare. Higher rates are applied since 1975.
The results of determ inations of physical and physico-chem ical properties of soils allow ed to draw the follow ing conclusions:
1. The m any-year application of farmyard manure on the field w ith .the rye m onoculture led to an increase of the humus content, the sorption com plex capacity of soil, the sum of bases in and the pH value of soil. The farmyard m a nure contributed to agrowth of the capllary water capacity and perm eability coefficient was w ell as to an im provem ent of the soil structure and to an decrease of the soil density.
64 W. K łossow ski
and a legum inous crop, led to a growth of the sum of bases, the soil moisture level, and the perm eability coefficient, as w ell as to a slight im provem ent of the soil structure. The lim ing of fields, on which arbitrary crop rotation without i'arm-yeard manure and legum iouscrops was applied, led to a increase of the soil sorption com plex capacity as w ell as to an im provem ent of the soil structure and to a significant increase of the perm eability coefficient.
3. The potassium fertilization contributed only to an increase cf the humus content and of the perm eability coefficient.
4. The influence of the crop rotation on the water capacity, the perm eability coefficient and the soil structure could be observed.
Prof. dr W ładys ła w Kłossow ski
u l . G ł ó w n a 5
